Anzahl der Verbrennungen für optimalen Startaufstieg

Wenn wir den Mars mit seiner relativ geringen Gravitationsbeschleunigung und Atmosphäre mit geringer Dichte betrachten, hatte ich immer angenommen, dass, wenn wir eine einstufige Trägerrakete auf der Marsoberfläche haben, diese erforderlich ist, um eine stabile kreisförmige Umlaufbahn mit dem Motor zu erreichen Abschaltung wäre die kraftstoffeffizienteste Methode, eine einzelne Triebwerksverbrennung durchzuführen, um die Exposition gegenüber Gravitationsverlusten zu minimieren. Wäre es jedoch irgendwie vorteilhaft (in Bezug auf den minimalen Kraftstoffverbrauch, um in die Umlaufbahn zu gelangen), beispielsweise tatsächlich 2 Verbrennungen mit einer Küstenphase dazwischen zu haben? Weiß jemand, ob irgendwelche Papiere bezüglich der besten Anzahl von Verbrennungen für ein SSTO-Fahrzeug geschrieben wurden, um die Umlaufbahn zu erreichen, um den Kraftstoffverbrauch zu minimieren?

Antworten (1)

Die Umlaufbahnen sind geschlossen, sodass Sie immer auf die letzte Höhe zurückkehren, auf der Sie Ihre Motoren abgeschaltet haben. Wenn sich dieser Ort in der Atmosphäre oder nahe genug an der Oberfläche eines luftleeren Körpers befände, dass kleine Störungen zu einem Aufprall führen würden, dann befinden Sie sich nicht im Orbit. Fazit: Wenn Sie die Effizienz maximieren möchten, indem Sie so viel Treibmittel wie möglich in der Nähe der Oberfläche verbrauchen, haben Sie keine andere Wahl, als irgendwann eine zweite Verbrennung durchzuführen, um die Periapsis anzuheben.

Der effizienteste Weg, um von einem luftlosen Körper (dh nicht dem Mars) in die Umlaufbahn zu gelangen, wäre ein kurzer, hoher Schub, ein sehr nahes horizontales Brennen direkt an der Oberfläche, eine Küste auf halbem Weg um den Planeten und schließlich ein Periapsis-Anhebemanöver bei Apoapsis. Das Periapsis-Anhebemanöver wäre im Vergleich zum Startmanöver ziemlich klein. ZB ~100 m/s im Vergleich zu mehreren km/s.

Vielleicht möchten Sie klarstellen, dass der Mars bei weitem nicht luftlos genug ist, um die Atmosphäre ignorieren zu können.
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